by toradex giovanni bauermeister
1). 簡介
相比曾經，如今科技裝置對處理效能和速度要求越來越高。為了應對這種技術需求，許多公司發明了不少方法來獲得更好的處理效能。例如蘋果公司，發明了 open computing language (opencl)。2023年6月，蘋果公司向 khronos group 提交了 opencl 工作建議。歷經五個月的研發，opencl 1.0 於 2008 年 11 月發布。
opencl 是為個人電腦、伺服器、移動裝置以及嵌入式裝置的多核系統提供並行程式設計開發的底層 api。opencl的程式語言類似於 c 語言。其可以用於包含 cpu、gpu 以及來自主流**商如nxp®、nvidia®、intel®、amd、ibm 等的處理器的異構平台。opencl 旨在提高應用軟體如遊戲、娛樂以及科研和醫療軟體的執行速度和響應。
在本博文中，我們使用 toradex公司基於nxp imx6q soc的計算機模組產品apalis imx6q 來測試 opencl，對比兩個應用 - 乙個執行在 gpu 上，另乙個則在 cpu。最後我們將分享本次測試的結果。
2). 測試硬體平台
toradex 的 apalis imx6q 計算機模組採用 nxp 的 imx6 四核處理器，其提供的處理效能特別適合於多**應用。該處理器具有 4 個 arm® cortex®-a9 核，最高主頻為 800mhz。除了處理器，apalis 系統模組還具有高達 2gb ddr3 ram（64bit）和 4gb emmc flash。
除了具備出色的圖形和多**處理能力，該處理器還具有 vivante gc2000 3d gpu，其能夠支援 opencl ep (embedded profile)。因此，我們能充分夠利用 i.mx6q gpu 處理能力。
3). toradex embedded linux 映象中新增 opencl
我們假設你已經具有能夠編譯 apalis imx6 映象的 openembedded 編譯環境。你可以參考toradex開發者中心 openembedded (core) 文章。
4). gpu 和 cpu **
我們使用數列求和應用作為基本的演示例程。第一部分**執行在 gpu 上，第二部分則在 cpu 上。應用執行完畢後列印其所消耗的時間。使用 opencl 所需的標頭檔案是 cl.h，位於檔案系統的 /usr/include/cl 目錄。鏈結程式所需的庫檔案是 libgal.so 和 libopencl.so，位於 /usr/lib 目錄。
為了計算消耗的時間，我們建立帶分析功能的佇列，在結束的時候獲取分析的結果。
5). 交叉編譯應用
a). rootfs_dir -> apalis imx6 檔案系統路徑
c). toolchain -> 交叉編譯工具的路徑
在應用所在的目錄中保持 makefile 檔案，然後執行 make。 最後將編譯生成的檔案複製到 apalis imx6 開發板上。
6). 在執行兩個應用程式後，我們得到以下結果：
### processor time
execution time in miliseconds = 778.999 ms
execution time in seconds = 0.779 s
### gpu time
execution time in milliseconds = 12.324 ms
execution time in seconds = 0.012 s
根據以上結果，我們可以很清楚地看到在 apalis imx6q gpu 上使用 opencl 能夠加速佇列求和運算。
7). 總結
使用者想要使用 apalis imx6q gpu ，除了其他的方法，還可以使用 opencl 提高計算效能。正如本博文所描述，借助 opencl，可以在不同裝置從圖形顯示卡到超級計算機以及嵌入式裝置，執行**。使用者還可以進一步結合，例如在 opencv 中使用 opencl 提高計算機視覺的效能。這個演示可以作為開發無圖形介面應用的例程。參考
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